JP2020163912A - 車両用空気調和装置のエアフィルタ - Google Patents

Abstract

【課題】 小さい挿入口から挿入することができ、かつエア漏れの少ない車両用空気調和装置のエアフィルタを提供する。【解決手段】フィルタ本体１７をフィルタ面と直交する方向に収縮可能な弾性を有する蛇腹構造とし、その収縮状態で通風ケース７の挿入口１６から通風路６に挿入し、フィルタ本体の挿入口側の端面にはフィルタ本体の収縮方向に可撓性と弾性を有する内シール部材１８の端面を貼付けて通風路６の正圧時に挿入口１６の内側に密着させてシールし、また、内シール部材の外側に挿入口１６の口縁部に密着可能な可撓性と弾性を有する外シール部材１９を設け、通風路６の負圧時に挿入口１６の口縁部に密着させてシールし、これにより、別体の挿入口用の蓋材を廃止する。【選択図】図４

Description

本発明は、車両用空気調和装置のエアフィルタに関するものである。

車両用空気調和装置として、スペース上の制約から、小さい挿入口からエアフィルタの交換ができるようにしたいとの要望がある。特許文献１には、ユニットケースの横壁の底壁側に、完全に２分割された上下のエアフィルタを１個ずつ通風路の幅方向から挿入させるための挿入口が形成され、各エアフィルタは、枠体とこれに収容されるハニカム構造のフィルタエレメントとから構成され、枠体には挿入口から引き出すための摘みが取り付けられた空気調和装置が開示されている。

特許文献２には、波形のフィルタ材とこれを保持する保持部材とから構成され、保持部材におけるフィルタ材の波の頂点の少なくとも一箇所において波の進行方向に対して略垂直な切込みを形成し、これにより、大きな屈曲量で屈曲可能とし、障害物があっても複数の部位で屈曲して挿入口から挿入することができる空気調和装置が開示されている。

特許文献３には、通風路の通風方向と平行に複数に分割すると共に、これら分割された複数の単位フィルタ材を、通風方向と平行な端面間に可撓性部材を介して連結し、これら単位フィルタ材を積み重ねた大きさの一体型のフィルタよりも少ない交換スペースで済むようにした空気調和装置が開示されている。

特開平5-131846号公報 特開2005-7361号公報 特開平1-199619号公報

ところで、特許文献１〜３の空気調和装置におけるエアフィルタは、分割した単位フィルタ材を挿入口に挿入するようにしているが、作業スペースの関係上、より小さい挿入口から挿入したいとの要望がある。

本発明は、上記に鑑み、フィルタ形状を工夫することで、より小さい挿入口から挿入することができ、かつエア漏れの少ない車両用空気調和装置のエアフィルタの提供を目的としている。

上記目的を達成するために、本発明の好適な実施形態は、フィルタ挿入口から通風路に設置される車両用空気調和装置のエアフィルタであって、フィルタ面と直交する方向に収縮可能な蛇腹構造とされ、その収縮状態で前記挿入口から通風路に挿入可能とされたフィルタ本体と、該フィルタ本体の収縮方向に可撓性を有するようフィルタ本体の挿入口側の端面に取り付けられて前記挿入口の内側周縁に密着可能とされた内シール部材と、該内シール部材の外側に固定されて前記挿入口の口縁部に密着可能な可撓性及び弾性を有する外シール部材とを備えている。

本発明によると、蛇腹状のエアフィルタ本体を収縮させて、エアフィルタの幅よりも小さい通風路の挿入口からエアフィルタを挿入することができ、より小さいスペースで作業できるので、作業性を向上することができる。また、通風路にエアフィルタを挿入後は、収縮前の状態に復元することができるので、エアフィルタとしての性能を確保することができる。しかも、通風路の正圧時に内シール部材により挿入口に内シール部材が密着し、通風路の負圧時に外シール部材が挿入口の口縁部に密着するので、従来のように、別体の蓋材が不要となる。しかも、外シール部材は挿入口から外側に露出しているので、エアフィルタを取り出す際の取手部材として機能する。

本発明の実施形態である車両用空気調和装置の全体構成を示す概念図である。 空気調和装置の内外気切替箱の通風路にエアフィルタを挿入する状態を示す斜視図である。 エアフィルタの構成を示す分解斜視図である。 通風路にエアフィルタを装着した状態を示す平面断面図であって、同図（ａ）は外気導入により通風路に正圧がかかった状態を示し、同図（ｂ）はブロワファンの吸引により通風路に負圧がかかった状態を示す。 本発明の他の実施形態を示すエアフィルタを通風路の通風方向からみた側面図であって、同図（ａ）は通風路の挿入口から収縮されたエアフィルタを挿入する状態を示し、同図（ｂ）は通風路に扇形のフィルタ本体を装着した状態を示す。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。まず、本実施形態のエアフィルタ１を装着する車両用空気調和装置２について説明する。この車両用の空気調和装置は、図１に示すように、内外気を導入する導入口３，４と車室側の吹出５との間に通風ケース６に囲まれた通風路７が設けられ、この通風路７の導入口３，４側から吹出口５にかけてブロアファン８、冷却用蒸発器９、ヒータコア１０が順次配列されている。これらの通風路７は、共に図示しない車室前部のインストルメントパネルと、エンジンルームと車室とを仕切るダッシュパネルとの間に配置されている。

通風ケース６の導入口３，４側には内外気切替箱１１に設けられる。内外気切替箱１１には、車室外の空気を導入する外気導入口３と、車室内の空気を導入する内気導入口４とが形成される。外気導入口３と内気導入口４との境界部には両導入口３，４を開閉可能に切替える切替ダンパ１２が設けられる。内外気切替箱１１の下流側であって、ブロアファン８の上流側には、通風路７を通る空気をろ過するエアフィルタ1が設けられる。このエアフィルタ１は、内外気切替箱１１に形成されたエアフィルタ挿入口１６から通風ケース６に着脱可能に内装される。

内外気切替箱１１の下流側にはブロアファン８が配置される。ブロアファン８は、通風路７の吹出口５側に空気を送るもので、シロッコファンが例示される。ブロアファン８の下流側に配置された蒸発器９は、図示しないコンプレッサ、凝縮器および膨張弁と順次接続されて、冷媒が循環する冷凍サイクルの一部を構成し、通風路７を通る空気を冷却する機能を有する。

蒸発器９の下流側にはヒータコア１０が配置される。ヒータコア１０は、エンジン等の駆動部から暖気により、あるいは自己発熱により通風路７内の空気を温めて吹出口５に送る機能を有する。

吹出口５は、インストルメントパネルに形成され車室内の乗員の上半身に向けて空気を吹き出すための第１の吹出口と、車室の前席等の乗員の足元に空気を吹き出すための吹出口とを有している。

内外気切替箱１１に設けられたエアフィルタ1は、図３に示すように、フィルタ本体１７と、内シール部材１８と、外シール部材１９とから構成される。フィルタ本体１７は、そのフィルタ面と直交する方向に弾性的に収縮可能な蛇腹構造とされる。フィルタ本体１７の素材は、セルロース繊維やガラス繊維等を不規則に絡めて成形したものや、軟質ポリウレタンフォームなどの発泡プラスチックを成形したものを用いることができる。また、２層のフィルタ素材の間に活性炭等の脱臭剤を介在させたものを採用することもできる。さらに、フィルタ素材としては、密度の異なる層を複数枚重ねた構造としてもよい。そして、これらのフィルタ素材を蛇腹状に折り畳み、その折畳み方向（フィルタ面に直交する方向）に弾性的に収縮可能とされ、また、収縮応力を取り除くと、元の蛇腹状に弾性的に復元するようになっている。

図３に示すように、フィルタ本体１７の蛇腹状の折畳み方向と平行な両端面には蛇腹状の形状を維持するための保持材１３，１３がフィルタ本体１７の端縁に貼り付けられる。この保持材１３，１３は、フィルタ本体１７の収縮・拡大に追随して収縮・拡大するように可撓性のあるシート材から構成される。

ここで、エアフィルタ1を挿入する挿入口１６は、その通風ケース６のスペースの関係上から制約を受け、蛇腹状のエアフィルタ1をそのままの自由状態で挿入することが困難な場合がある。スペース状の制約を受けてエアフィルタ1の大きさよりも小さい挿入口１６となる場合、この挿入口１６の大きさに応じてエアフィルタ1を収縮状態で挿入口１６から通風ケース６内に挿入することができるように、フィルタ本体１７の蛇腹形状および弾性力を設定する。また、フィルタ本体１７の外形は、通風路７を構成する通風ケース６の内壁面に密着する大きさに設定される。

さらに、従来のエアフィルタでは、フィルタ本体を箱型形状の保持ケースに格納し、かつ別体の蓋で通風ケースの挿入口を閉塞してエア漏れをなくす構成となっているが、本実施形態では、挿入口１６を内外からシールする内シール部材１８と外シール部材１９とを用いることで挿入口１６からのエア漏れを防止している。

内シール部材１８は、合成樹脂素材等により薄肉帯状に形成され、フィルタ本体１７の収縮方向に可撓性と弾性を有するようフィルタ本体１７の挿入口側の端面１７ａに取り付けられて前記挿入口１６の内側周縁に密着可能とされている。内シール部材１８は、フィルタ本体１７のフィルタ面まで回り込み可能な長さに形成され、その両端部１８ａはフィルタ本体１７のフィルタ面に貼着されている。そして、内シール部材１８は、その外側面が挿入口１６の内側の通風ケース６の内壁面に密着可能とされ、外気導入口３から外気を導入して通風ケース６内が正圧になったときに通風ケース６の内壁面に密着して挿入口１６からのエア漏れを防止するようにしている。なお、内シール部材１８の内側面は、保持材１３の外側面と非接着状態あるいは接着状態のいずれであってもよいが、本実施形態では、保持材１３に接着された状態となっている。

外シール部材１９は、内シール部材１８の外側で通風路７への装着状態で挿入口１６に対応する位置に配置されている。外シール部材１９は内シール部材１８と同様に合成樹脂素材等により薄肉帯状に形成され、その中央部１９ａが内シール部材１８の外側面に固定され、両端部１９ｂ，１９ｂが挿入口１６から外側に突出可能で、挿入口１６の口縁部１６ａと密着可能な可撓性とシール性を発揮する弾性とを有している。外シール部材１９の両端部１９ｂ，１９ｂは、フィルタ本体１７を挿入口１６から取り出すときの取手部材としても機能する。そして、外シール部材１９は、ブロアファン８の駆動により通風路６のエアフィルタ側が負圧になったとき、両端部１９ｂ，１９が挿入口１６の口縁部１６ａに密着して挿入口１６からのエア漏れを防止するようにしている。

上記構成において、通風路６にエアフィルタ１を装着するには、図２に示すように、蛇腹状のエアフィルタ本体１７を収縮させて、エアフィルタ１の幅よりも小さい挿入口１６からエアフィルタ１を通風路６に挿入する。このとき、エアフィルタ１は、その弾性により収縮して小さい挿入口１６から挿入することができ、より小さいスペースで作業をすることができ、作業性を向上することができる。また、通風路６にエアフィルタ１を挿入した後は、その弾性により収縮前の状態に復元することができ、エアフィルタ１としての性能を確保することができる。

しかも、通風路６において、外気導入口３から外気を通風路６に導入したとき、通風路６内は正圧となる。このとき、エアフィルタ１は、図４（ａ）に示すように、内シール部材１８が挿入口１６の内壁面に密着するため、挿入口１６からのエア漏れを防止することができる。

また、ブロアファン８により吸引したとき、通風路６のエアフィルタ１側は負圧となる。この負圧時には外シール部材１９が図４（ｂ）に示すように、挿入口１６の口縁部１６ａに密着することになる。

さらに、エアフィルタ１の交換時には、外シール部材１９が挿入口１６から外側に露出しているので、外シール部材１９の両端部１９ｂ，１９ｂを取手部材として機能させ、この両端部を把持して、外側に引っ張り出せば、内シール部材１８もこれに追随して引っ張られ、内シール部材１８の両端間の距離が短くなるので、フィルタ本体１７も収縮し、挿入口１６から取り出し可能な大きさになる。そのため、エアフィルタ１を挿入口１６から容易に取り出すことができる。

このように、本実施形態によると、蛇腹状のエアフィルタ本体１７を収縮させて、エアフィルタ１の幅よりも小さい挿入口１６から挿入することができ、より小さいスペースで作業を行うことができるので、作業性が向上する。また、通風路６にエアフィルタ１を挿入後は、収縮前の状態に復元することができるので、エアフィルタ１としての性能を確保することができる。また、挿入口１６の小型化により、その開口スペースを利用して電子制御ユニット（ＥＣＵ）等を搭載することが可能となり、インストルメントパネル内のスペース効率を改善する効果がある。

しかも、通風路６の正圧時に内シール部材１８により挿入口１６に内シール部材１８が密着し、また、通風路６の負圧時に外シール部材１９が挿入口１６の口縁部１６ａに密着するので、従来のような別体の蓋材を廃止しても、エア漏れのないフィルタ構造を提供することができる。したがって、蓋材を廃止することで、蓋材にかかるコストの低減と質量削減、さらには通風ケース構造の簡素化を図ることができる。しかも、外シール部材１９は、挿入口１６から外側に露出しているので、エアフィルタ１を取り出す際の取手部材として機能し、エアフィルタを容易に取り出すことができる。

図５は本発明の他の実施形態を示す。図５はエアフィルタを通風路の通風方向からみた側面図であって、同図（ａ）は通風路の挿入口から収縮されたエアフィルタを挿入する状態を示し、同図（ｂ）は通風路に扇形のフィルタ本体を装着した状態を示す。図に示すように、エアフィルタ１は、上記実施形態のように外形が直方体状のものに限らず、扇状に拡げることができるものであってもよい。このエアフィルタ１は、フィルタ本体１７を扇状に拡げることができ、かつ折り畳むことができる構造となっている。フィルタ本体１７の両端面には、柔軟なパッキン２０が取り付けられ、また、パッキン２０の内側端部間にはパッキン２０と同様に柔軟性を有する取手２１が取り付けられている。

上記構成においては、通風ケースの挿入口１６から通風路６に挿入するとき、フィルタ本体１７を折り畳んで小型化して挿入口１６から通風ケース６に装着する。挿入口１６とのシールは、柔軟性のあるパッキン２０および中央の取手２１とが担う。したがって、従来のように、別体の蓋材を廃止してもエア漏れを防止することができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で多くの修正・変更を加えることができるのは勿論である。例えば、上記実施形態においては、エアフィルタを内外気切替箱に設置したが、これに限らず、通風路のブロアファン近傍や蒸発器の近傍に設置するようにしてもよい。

１ エアフィルタ
２ 車両用空気調和装置
３ 外気導入口
４ 内気導入口
５ 吹出口
６ 通風ケース
７ 通風路
８ ブロアファン
９ 蒸発器
１０ ヒータコア
１１ 内外気切替箱
１２ 切替ダンパ
１６ 挿入口
１７ フィルタ本体
１８ 内シール部材
１９ 外シール部材

Claims (1)

1. フィルタ挿入口から通風路に設置される車両用空気調和装置のエアフィルタであって、フィルタ面と直交する方向に収縮可能な蛇腹構造とされ、その収縮状態で前記挿入口から通風路に挿入可能とされたフィルタ本体と、該フィルタ本体の収縮方向に可撓性を有するようフィルタ本体の挿入口側の端面に取り付けられて前記挿入口の内側周縁に密着可能とされた内シール部材と、該内シール部材の外側に連結されて前記挿入口の外側口縁部と密着可能な弾性を有する外シール部材とを備えたことを特徴とする車両用空気調和装置のエアフィルタ。

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